《SQL必知必會》| 第22課 高級SQL特性 學習筆記

第22課 高級SQL特性

這一課介紹SQL所涉及的幾個高級數據處理特性：約束、索引和觸發器。

• 約束是實施引用完整性的重要部分。
• 索引可改善數據檢索的性能。
• 觸發器可以用來執行運行前後的處理。
• 安全選項可用來管理數據訪問。

22.1 約束

關係數據庫存儲分解爲多個表的數據，每個表存儲相應的數據。利用鍵來建立從一個表到另一個表的引用(由此產生了術語引用完整性referential integrity)。
正確地進行關係數據庫設計，需要一種方法保證只在表中插入合法數據。

不能檢查合法的原因是：

• 如果在客戶端層面上實施數據庫完整性規則，則每個客戶觀都要被迫實施這些規則，一定會有一些客戶端不實施這些規則。
• 在執行UPDATE和DELETE操作時，也必須實施這些規則。
• 執行客戶端檢查是非常耗時的，而DBMS執行這些檢查會相對高效。

約束

• 管理如何插入或處理數據庫數據的規則。
• DBMS通過在數據庫表上施加約束來實施引用完整性。

22.1.1 主鍵

主鍵是一種特殊的約束，用來保證一列(或一組列)中的值是唯一的，而且永不改動。

表中任意列只要滿足以下條件，都可以用於主鍵。

• 任意兩行的主鍵值都不相同。
• 每行都具有一個主鍵值（即列中不允許NULL值）。
• 包含主鍵值的列從不修改或更新。
• 主鍵值不能重用。如果從表中刪除某一行，其主鍵值不分配給新行。一種定義主鍵的方法是創建它。

ALTER TABLE Vendors
ADD CONSTRAINT PRIMARY KEY (vend_id);

這裏定義相同的列爲主鍵，但使用的是CONSTRAINT語法。此語法也可以用於CREATE TABLE和ALTER TABLE語句。

22.1.2 外鍵

外鍵是表中的一列，其值必須列在另一表的主鍵中。外鍵是保證引用完整性的極其重要部分。

• 使用REFERENCES關鍵字
• 相同的工作也可以在ALTER TABLE語句中用CONSTRAINT語法來完成。

22.1.3 唯一約束

唯一約束用來保證一列（或一組列）中的數據是唯一的。

它們類似於主鍵，但存在以下重要區別。

• 表可包含多個唯一約束，但每個表只允許一個主鍵。
• 唯一約束列可包含NULL值。
• 唯一約束列可修改或更新。
• 唯一約束列的值可重複使用。
• 與主鍵不一樣，唯一約束不能用來定義外鍵。
  唯一約束既可以用UNIQUE關鍵字在表定義中定義，也可以用單獨的CONSTRAINT定義。

22.1.4 檢查約束

檢查約束用來保證一列(或一組列)中的數據滿足一組指定的條件。
檢查約束的常見用途有以下幾點：

• 檢查最小或最大值。
• 指定範圍。
• 只允許特定的值。

第1課介紹的數據類型限制了列中可保存的數據的類型。檢查約束在數據類型內又做了進一步的限制，這些限制極其重要，可以確保插入數據庫的數據正是你想要的數據。不需要依賴於客戶端應用程序或用戶來保證正確獲取它，DBMS本身將會拒絕任何無效的數據。

• 使用CHECK語法。

22.2 索引

索引用來排序數據以加快搜索和排序操作的速度。
主鍵數據總是排序的，這是DBMS的工作。因此，按主鍵檢索特定行總是一種快速有效的操作。
可以在一個或多個列上定義索引，使DBMS保存其內容的一個排過序的列表。在定義了索引後，DBMS以使用書的索引類似的方法使用它。DBMS搜索排過序的索引，找出匹配的位置，然後檢索這些行。

在開始創建索引前，應該記住以下內容。

• 索引改善檢索操作的性能，但降低了數據插入、修改和刪除的性能。在執行這些操作時，DBMS必須動態地更新索引。
• 索引數據可能要佔用大量的存儲空間。
• 並非所有數據都適合做索引。取值不多的數據（如州）不如具有更多可能值的數據（如姓或名），能通過索引得到那麼多的好處。
• 索引用於數據過濾和數據排序。如果你經常以某種特定的順序排序數據，則該數據可能適合做索引。
• 可以在索引中定義多個列（例如，州加上城市）。這樣的索引僅在以州加城市的順序排序時有用。如果想按城市排序，則這種索引沒有用處。

索引用CREATE INDEX語句創建(不同DBMS創建索引的語句變化很大)。

• 索引必須唯一命名。
• ON用來指定被索引的表，而索引中包含的列(此列中僅有一列)在表明後的圓括號中給出。

22.3 觸發器

觸發器是特殊的存儲過程，它在特定的數據庫活動發生時自動執行。 觸發器可以與特定表上的INSERT、UPDATE和DELETE操作（或組合）相關聯。
與存儲過程不一樣（存儲過程只是簡單的存儲SQL語句），觸發器與單個的表相關聯。

觸發器內的代碼具有以下數據的訪問權：

• INSERT操作中的所有新數據；
• UPDATE操作中的所有新數據和舊數據；
• DELETE操作中刪除的數據。
  根據所使用的DBMS的不同，觸發器可在特定操作執行之前或之後執行。

下面是觸發器的一些常見用途。

• 保證數據一致。
• 基於某個表的變動在其他表上執行活動。
• 進行額外的驗證並根據需要回退數據。
• 計算計算列的值或更新時間的戳。

提示：約束比觸發器更快

一般來說，約束的處理比觸發器快，因此在可能的時候，應該儘量使用約束。

22.4 數據庫安全

數據也必須允許需要訪問它的用戶訪問，因此大多數DBMS都給管理員提供了管理機制，利用管理機制授予或限制對數據的訪問。
任何安全系統的基礎都是用戶授權和身份確認。這是一種處理，通過這種處理對用戶進行確認，保證他是有權用戶，允許執行他要執行的操作。有的DBMS爲此結合使用了操作系統的安全措施，而有的維護自己的用戶及密碼列表，還有一些結合使用外部目錄服務服務器。

一般說來，需要保護的操作有：

• 對數據庫管理功能（創建表、更改或刪除已存在的表等）的訪問；
• 對特定數據庫或表的訪問；
• 訪問的類型（只讀、對特定列的訪問等）；
• 僅通過視圖或存儲過程對錶進行訪問；
• 創建多層次的安全措施，從而允許多種基於登錄的訪問和控制；
• 限制管理用戶賬號的能力。

安全性使用SQL的GRANT和REVOKE語句來管理，不過，大多數DBMS提供了交互式的管理實用程序，這些實用程序在內部使用GRANT和REVOKE語句。